IC Profiler性能研究

雷宏昌，马蕾杰，刘冰，陈鹏，刘晗

郑州大学附属肿瘤医院 河南省肿瘤医院 放疗科，河南 郑州 450008

引言

在加速器照射野的性能测量中，经常要使用三维剂量分析仪[1]，有时使用胶片测量[2]、热释光剂量仪[3-4]或二维矩阵测量[5-6]。加速器的安装调试、治疗计划系统的数据采集、年检或更换加速管时均需使用三维剂量分析仪，其用途广，测量数据精度高，但该仪器每次使用前安装准备时间长，体积大，运输不便，属易损设备。新的测量工具IC Profiler可以弥补这些缺陷，在检查和调试加速器的射野性能时方便快捷。我们对IC Profiler和三维剂量分析仪的测量结果及精度进行对比分析，研究IC Profiler的测量性能。

1 材料与方法

1.1 设备与材料

美国SUN NUCLEAR公司IC Profiler测量仪，探测器类型为电离室，测量射野范围32 cm×32 cm，电离室宽度0.29 cm，相邻电离室间距0.5 cm，电离室总数251个，有效测量点上方有0.9 cm等效水材料；IBA Blue Phantom2型三维水箱，0.13 cc电离室；Elekta公司In finity加速器，包含 6 MV、10 MV、6 X FFF（FFF：Flattening Filter Free，射线束没有被匀整过滤）和10 X FFF四档X射线；IBA固体水模等。

1.2 检测内容及方法

（1）首先执行IC Profiler软件校准程序，分别对6 MV、10 MV、6 MV FFF和10 MV FFF四档X射线进行校对。测量不同方野条件下X轴和Y轴方向的离轴比曲线，对于6 MV X射线和10 MV X射线，方野大小包括5、6、7、8、9、10、20和30 cm，比较测量项目包括平坦度、对称性、射野大小、半影和中心点偏差五项[7-10]；对于 6 MV FFF X射线和10 MV FFF X射线，测量方野大小包括5、10、15和20 cm，比较测量项目包括对称性和中心点偏差两项。

（2）使用Blue Phantom2三维水箱测量不同方野条件下X轴和Y轴方向的离轴比曲线[11]，能量和方野大小同（1）。

（3）IC Profiler测量时，将其有效测量面位于SAD水平面上，上面覆盖9.1 cm等效水材料；Blue Phantom2三维水箱测量时，源皮距为90 cm，电离室位于SAD平面测量离轴比曲线[12]。

2 结果

测量结果，见表1～3。其中表1为IC Profiler与Blue Phantom2测量6 MV X射线的差别，表2为IC Profiler与Blue Phantom2测量10 MV X射线的差别，表3为IC Profiler与Blue Phantom2测量6 MV FFF X射线和10 MV FFF X射线的差别，三个表的差别值均为使用IC Profiler测量值减去Blue Phantom2测量值而得到。

表1 IC Profiler与Blue Phantom2测量6 MV X射线的差别

表2 用IC Profiler与用Blue Phantom2测量10 MV X射线的差别

表3 IC Profiler与Blue Phantom2测量6 MV FFF X射线和10 MV FFF X射线的差别

由表1可知，对6 MV X射线的测量，Y轴方向上，两种测量方法平坦度的差别从-1.4%到1.0%，差值-0.57%±0.6%，相对较小；对称性两者测量差值-0.22%±0.35%，与射野大小没有关系；射野宽度差别为（-0.13±0.09）cm；半影测量差值为（0.13±0.10）cm；中心点测量差值为（0.09±0.03）cm。X轴方向上，两种仪器测量差别为：平坦度从-1.2%到0.7%，差值-0.48%±0.55%；对称性-0.16%±0.41%；射野宽度（-0.15±0.08）cm；半影（-0.12±0.14）cm；中心点位置（0.07±0.05）cm。

在表2中，对10 MV X射线的测量，射野平坦度的差别，Y轴方向差值为-1.17%±0.60%，X轴方向差值为-0.95%±0.60%。对称性方面，Y轴方向差别为-0.13%±0.47%，X轴方向为-0.17%±0.66%，与射野大小没有关系。射野宽度方面，Y轴方向差别为（-0.12±0.09）cm，X轴方向为（-0.14±0.09）cm。射野半影方面，Y轴方向差别为（-0.13±0.09）cm，X轴方向为（-0.15±0.09）cm。中心点位置的测量，Y轴方向差别为（0.08±0.04）cm，X轴方向为（-0.01±0.02）cm。

在表3中，两种仪器测量6 MV FFF X射线对称性的差别，Y轴方向为0.07%±0.39%，X轴方向为0.76%±34%；测量中心位置的差别，Y轴方向为（0.01±0.01）cm，X轴方向为（0.13±0.02）cm。两种仪器测量10 MV FFF X射线对称性差别，Y轴方向为0.63%±0.39%，X轴方向为0.09%±0.27%；测量中心点位置的差别，Y轴方向为（-0.02±0.01）cm，X轴方向为（0.02±0.01）cm。

3 讨论

对比分析相同条件下IC Profiler和Blue Phantom2的测量结果，对IC Profiler性能得到如下结论：

（1）射野平坦度。用IC Profiler测量的结果比使用Blue Phantom2稍小，即看起来平坦度更好，产生这种差别的原因是：IC Profiler测量点间隔5 mm，相对较少，一些测量点未检测出来，有些最大点或最小点未能显示出来，在小野≤9 cm时测量点较少，差别较明显，大野时两种设备符合度更好。在测量中使用IC Profiler软件曾得出测量的小野平坦度与Blue Phantom2测量结果不一致，分析发现软件对小野数据处理有错误，纠正后修改了测量结果。

（2）射野对称性。对比测量FF（射线束经过均匀过滤）和FFF大小不同射野[13]，均与Blue Phantom2测量值差别很小，符合度好，可以用于测量所有射野的对称性。

（3）射野宽度。测量中，用IC Profiler测量的数值比三维剂量分析仪测量值稍小，小约1.3 mm。因IC Profiler测量电离室相距5 mm，测量的射野宽度不能区分射野小于5 mm的小变化[14]，而实际射野与标称值存在的1 mm或2 mm的差别，三维剂量分析仪能够准确测量出来，产生了两者测量差别。

（4）IC Profiler半影。测量值较小，最大差别2.4 mm，半影一般为7～10 mm，两者差别较大。IC Profiler测量点相距5 mm，与半影相近，不易准确测量。

（5）射野中心的测量。两种方法差别较小。该项差别与测量设备的精确摆放有关[15]，与Blue Phantom2机械重复性相关[16]。从测量结果分析得出，使用IC Profiler，不宜测量照射野半影；测量射野的宽度会产生2～3 mm的误差；测量射野平坦度、对称性、射野中心位置，与三维剂量分析仪相一致。在快速检查射野性能、调试加速器时，IC Profiler是一个较好的工具。